Tekken 6 bietet größere Arenen mit mehr Interaktivität als seine Vorgänger – darunter Wände oder Böden, die durchbrochen werden können, um neue Kampfbereiche freizulegen. Die Charakteranpassung wurde erweitert, und bestimmte Gegenstände haben Auswirkungen auf einzelne Aspekte des Gameplays.
Ein neues „Rage“-System verleiht den Charakteren pro Treffer erhöhten Schaden, sobald ihre Vitalität unter einen bestimmten Schwellenwert fällt. Sobald das System aktiviert ist, erscheint eine rötliche Energieaura um den Charakter, und seine Gesundheitsanzeige beginnt rot zu flackern. Die Rage-Aura lässt sich durch verschiedene Farben und Effekte individuell anpassen, sodass sie unter anderem wie Feuer, Elektrizität oder Eis wirkt. Ein weiteres neu eingeführtes Gameplay-Element ist das „Bound“-System. Jeder Charakter verfügt über diverse Techniken, die – sofern sie im Rahmen einer „Juggles“-Combo eingesetzt werden – dazu führen, dass der Gegner mit Wucht auf den Boden geschmettert wird; dabei prallt er in einem benommenen Zustand vom Boden ab und ist somit anfällig für eine weitere Combo oder einen zusätzlichen Angriff. Seit dem Update „Bloodline Rebellion“ versetzt auch das erfolgreiche Parieren eines tiefen Angriffs den Gegner in einen „Bound“-Zustand.
Diese Version enthält einen zusätzlichen Beat-’em-up-Modus namens „Scenario Campaign“, der Ähnlichkeiten mit den Modi „Tekken Force“ und „Devil Within“ aus früheren Teilen aufweist. In diesem Modus kann sich der Spieler frei in einer Umgebung bewegen, die der eines Third-Person-Rollenspiels ähnelt. Zudem können die Spieler Waffen wie Stöcke und Gatling-Guns sowie diverse Beutestücke, Geld und Power-ups aufnehmen, die in Kisten zu finden sind, welche über die gesamte Spielumgebung verteilt sind. Zwischen den Kämpfen können sich die Spieler frei bewegen; sobald jedoch eine Gruppe von Gegnern angetroffen wird, wechselt das Gameplay in den traditionellen, zweidimensionalen Tekken-Stil. Ursprünglich war dieser Modus auf das Offline-Einzelspiel beschränkt, doch am 18. Januar 2010 veröffentlichte Namco einen Patch, der Online-Koop für die „Scenario Campaign“ ermöglicht.
Das Spiel verfügt über einen Online-Versus-Multiplayermodus via PlayStation Network. Dieser umfasst einen Modus für Ranglistenspiele, in dem der Spieler seinen Charakter in höhere Ränge aufsteigen lassen kann, sowie einen Modus für Spielerspiele, in dem die Kämpfe des Spielers nicht gewertet werden und er Freunde zu Matches einladen kann.